Расчет возможности возникновения пожара в здании учебного заведения

За последние годы в образовательных учреждениях наблюдается устойчивая тенденция роста чрезвычайных ситуаций преимущественно техногенного характера. При этом в структуре техногенных катастроф преобладают пожары, наносящие материальный ущерб и иногда способствуют травмам и гибели людей. В связи с чем, защита от пожаров является приоритетной задачей общества и должна проводиться на общегосударственном масштабе, в том числе на уровне образовательных учреждений, обеспечивая безопасность обучающихся, преподавателей, технического персонала и других участников образовательного процесса [1].

Объект исследования является муниципальное бюджетное учреждение  «Кичменгско-Городецкая средняя  школа» - самая крупная базовая школа Кичменгско-Городецкого района. Сегодня в 853 ученика. Численность учащихся стабильна на протяжении последних лет.

Предмет исследования – риск возникновения пожара в цифровой школе. Цель работы – рассчитать вероятность возникновения пожара в школе

Цель исследования определил постановку следующих задач:

1. Изучить теоретические сведения, связанные с пожарной безопасностью в цифровой школе.
2. Изучить организацию мер пожарных подразделений по тушению пожара и спасению людей.
3. Составить прогноз развития пожара [2].

В здании школы не производятся пожароопасные технологические процессы, и отсутствуют сосуды, работающие под давлением. Поэтому пожар может возникнуть в любом помещении, в первую очередь из-за короткого замыкания электропроводки, использования неисправного электроприбора или из-за нарушения правил пожарной безопасности.

За наихудший вариант принимается возникновение пожара в столовой на 1-м этаже с наибольшей пожарной нагрузкой. Условный пожар будет развиваться по угловой и круговой форме с последующим переходом в прямоугольную форму. В связи с сильным задымлением и быстрым распространением продуктов горения по площади здания потребуется привлечение наибольшего количества сил и средств (по № 1) для проведения эвакуации людей и ликвидации горения, не давая пожару распространится на соседние помещения.

Расчет необходимого количества сил и средств:

За основу расчета принято возникновение пожара в столовой по формуле [7]:

Tст. = Тобн.+Тсооб.+Твыез.+Тсл.+Тб/р. мин.,                                                                                (1)

где Тобн. – время от момента возникновения пожара до момента его обнаружения, мин; Тсооб. – время от момента обнаружения пожара до сообщения в пожарную часть, мин; Твыез. – время сбора и выезда подразделения по тревоге, мин; Тсл. -время следования подразделения к месту вызова, мин; Тб/р. – время развертывания подразделения, мин.

Tст. = 2+3+1+4,6+3=13,6 мин.

1. Расчет времени прибытия первого пожарного подразделения производится по формуле:

Т2=Тст.р.- Tд.с. мин.,                                                                                                     (2)

где Тд.с. – промежуток времени от начала возникновения пожара до сообещения о нём в пожарную охрану, мин.

Т2= 13,6-10=3,6 мин.

2. Расчет пройденного  пути огнем:

Rп = 5Vл+ Vл *T2. м.,                                                                                                     (3)

где Vл-линейная скорость распространения горения 0,6 – 1,0 метр в кубе/мин

Rп= 5·1,0+1,0 ·3,6=8,6м.

3. Площадь пожара высчитывается по формуле:

Sп=0,25П(5Vл+ Vл *T2)². м².,                                                                                             (4)

где П=3.14.

Sп=0.25х3.14(8,6)²=232м²

4. Определение площади тушения пожара:

Sт=0,25Пhт(2R-hт). м².,                                                                                                  (5)

где hт – глубина тушения, метр.                                                                                                     

    Sт= 3,14х5(2*8,6-5)=191 м².

5. Расчет количества стволов «А» на тушение:                                    

Nст.Б=Sт·i./Qств.Б. л/с.,                                                                                                   (6)

где Qств – расход воды из стволов, л/с.; аi.-интенсивность подачи воды соответствует 0,06 л/ *с.

Nст.А =191х0,06/7,4 = 1 ств. «А».

Судя по тактическим соображениям принимается:

• на защиту прилегающих помещений – 1 ствол «Б»;
• на проверку помещений 1 – 1 ствол «Б»;
• на защиту 2 этажа – 1 ствол «Б».
  6. Фактический расход воды на тушение пожара определяется по формуле:

Qф=Nств.А*Qств.+Nств.зБ* Qств. л/с.                                                                                     (7)  

где Nств.А – количество стволов А.

Qф =1*7,4+3*3,7= 11.1л/с.

7. Требуемый расход воды на тушение пожара расчитывается по формуле:

Qттр = Sп · Iтр -при Sп ≤Sт ,л/с или Qттр = Sт · Iтр - при Sп>Sт. л/с.,                                                          (8)

где Iтр- требуемая интенсивность подачи огнетущащего средства, л/м²*с.

Qтр=191*0,06=11,5 л/с.

Анализируя расчеты получается, что на 13,6 минуте пожара требуемый расход воды превышает расход фактичский (Qф 11,1 л/с <Qтр.11,5 л/с). Из этого можно сделать вывод, что на 13,6 минуте пожар не будет локализован.

8. Определение необходимого количества пожарных автомобилей на водоисточники:

NАЦ = Qтр/ 0,8Qн. автомобилей,                                                                                           (9)

где 0,8 – коэффициент полезного действия пожарного насоса; Qн – производительность насоса пожарного автомобиля, л/с.

NАЦ = 11,5/0,8х40=0,35 (1 автомобиль)

9. Количество личного состава и количество отделений для тушения пожара расчитывается по формуле:

Nлс=Nств.туш.гдзс*3+Nств.туш+Nств.защ. +Nразв+ Nп.б.*1 +Nм

+ 3 связны(РТП, НШ, НТ). чел.,                                                                                       (10)

где Nств.туш.гдзс – количество людей, работающих в звене ГДЗС, чел; Nств.защ - количество людей, занятых на позициях стволов по защите, включая ствольщиков (учитываются и звенья ГДЗС), чел; Nств.туш – количество людей занятых на позициях стволов по тушению пожара, включая ствольщиков (учитываются и звенья ГДЗС) ), чел; Nразв - кол-во людей, занятых на работе на разветвлениях и осуществляющих контроль за рукавной системой. При прокладке рукавных линий в одном направлении (из расчёта на одну машину), чел; Nп.б. – количество людей на посту безопасности), чел; Nм – количество людей,  занятых на контроле за работой насосно-рукавных систем, (по числу машин), чел; РТП - руководитель тушения пожара; НШ – начальник штаба; НТ - начальник тыла.

N= 1х4+3х3+3+2+1+1+3=23чел.

10. Определение количества отделений:

Nотд. = Nлс/4, отделений,                                                                                                 (11)

где  N_лс – количество личного состава.

Nотд_. = 23/4=5 отделений.

В Кичменгско-Городецкой школе предусмотрен вызов пожарных сил и средств по вызову №1 в соответствии с расписанием выезда на номер задействуются 8 автоцистерн с боевым составном. В результате всего выше указанного можно сделать вывод о том, что пожарных автомобилей  будет достаточно для локализации и дальнейшей ликвидации пожара.